机电设计毕业论文.doc

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1、目 录1 概述2页2 系统的总体设计3页2.1 用PLC设计的理论依据3页2.2 全自动洗衣机的流程和数据3页2.3 系统的构成方案4页3 系统的硬件设计5页3.1 主电路设计5页3.2 电动机的选择6页4 系统的软件设计6页4.1 I/O分配表6页4.2梯形图8页4.3指令语句表16页4.4接线图40页5电器元件明细表41页结束语43页参考文献44页 基于三菱PLC技术的全自动洗衣机程序设计【摘要】近年来,可编程控制器(Programmable Logic Controller)技术的发展异常迅速,可编程控制器已经成为集计算机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置。本设计旨在探索

2、PLC技术在洗衣机程序控制领域中的应用，通过程序设计、上机调试与模拟运行等实践证明，PLC技术在洗衣机程序控制领域中的应用是可行的，具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、省元件、省线、体积小、程序调试方便等优点。【关键词】可编程控制器 洗衣机 自动化一、概述 作为通用工业控制计算机，30多年来，可编程控制器从无到有，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工

3、业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。洗衣机是现代家庭生活中最受欢迎的家用电器,随着科技的发展,洗衣机也得到了前所未有的发展,出现了品牌和性能多样化的特征。这里,主要以LG旋瀑王XQB50-132SA系列全自动洗衣机为对象,进行程序设计。在程序设计过程中,力求程序简洁、直观、易读易懂并且达到控制要求,并解决在工艺和控制上出现的问题。二、系统总体设计（一）、用PLC设计的理论依据 PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、系统设计周期短、维护方便、改造容易、体积小、重量轻、能耗低、易学易用等特点,很适合用于洗衣机的程序控制。由于洗衣机的性能特点,要求反应

4、速度快、智能强、存储容量大等。PLC都符合这些要求,所以用PLC来作为洗衣机的程序控制。（二）、对LG旋瀑王XQB50-132SA系列全自动洗衣机的实际运行,记录的流程和数据如图一所示。图一是LG旋瀑王XQB50-132SA系列全自动洗衣机的一次运行过程记录表,运行时间为52分钟。以上的数据和运行状态,是对LG旋瀑王XQB50-132SA系列全自动洗衣机进行控制程序设计的基础。（三）、系统够成方案 根据图一提供的数据和运行状态,初步设计出系统的框架图如图二所示:系统运行情况:在上电之后,按下启动按钮,系统开始称重,此时电机开始正反转。称重结束,定时器计数,同时选择水位。根据时间和水位,选择不同

5、的程序,进入洗涤状态。洗涤结束,开始脱水,一定时间之后,系统停,蜂鸣器开始蜂鸣, 蜂鸣一定时间,断电,整个系统停止运行。三、 系统硬件设计（一）、 主电路设计主电路电气原理图如图三所示。控制系统上电时，线圈KM8通电之后，KM8常开触点闭合，同时常闭触点断开，系统开始进入低速运行状态。此时线圈KM5再通电，KM5常开触点闭合，常闭触点断开，电流通过电机线圈1，电机开始低速正转；若是线圈KM6通电，KM6常开触点闭合，常闭触点断开，电流通过电机线圈2，电机开始低速反转；而当线圈KM7通电时，KM7常开触点闭合，常闭触点断开，电流通过电机线圈1和2，电机开始高速运行。在电机运行过程中，高低速不能同

6、时运行，正反转也不能同时运行，所以设计时用了互锁控制。（二）、 电动机的选择 型号：XD45 额定电压：220V 额定频率：50HZ 额定输出功率：45W额定电流：1.65A 电容量：4uF额定转速：1370r/min 噪音：12dB 特点：起动转矩大，起动电流小，过载能力强，机械特性硬。4 系统软件设计（一） 、I/O分配表：输 入 信 号输 出 信 号名称功 能 编号名称功 能编号SB1启动按钮X0HL1电源指示灯Y0SB2停止按钮X1KM1称重接触器Y1QT1高水位选择开关X2HL2称重指示灯Y2QT2中水位选择开关X3KM2进水接触器Y3QT3低水位选择开关X4HL3进水指示灯Y4SB

7、3电源按钮X5KM3排水接触器Y5HL4排水指示灯Y6KM4脱水接触器Y7HL5脱水指示灯Y20KM5电机正转接触器Y21KM6电机反转接触器Y10KM7电机高速接触器Y11KM8电机低速接触器Y12HL6高水位指示灯Y13HL7中水位指示灯Y14HL8低水位指示灯Y15HL9蜂鸣指示灯Y16HL10标准指示灯Y17HL11洗涤指示灯Y22（二）、梯形图按下电源按钮X5，系统上电，为洗涤做准备。再按下启动按钮X0，系统开始称重，此时电机正反转。时间到后，系统开始定时，定时器（T2或T3或T4）开始递减。同时选择水位（高X2、中X3、低X4）。其实，选择不同的水位也就是选择了不同的洗涤方式，此后

8、就开始洗涤。洗涤的过程中包括进水(Y3)、轻洗(Y12)、高速(Y11)、排水(Y5)、脱水(Y7)。这个过程又反复的进行，洗涤的衣物重，反复的次数就多；洗涤的衣物轻，反复的次数就相应的减少。脱水完之后,系统停，蜂鸣器(Y16)开始鸣叫十秒，再过五秒，断电源，洗涤结束。在整个程序中，用到了多个时间继电器和计数器，所以时间继电器和计数器的复位对程序的运行就很关键了。时间继电器只要断电就可以自动复位，而计数器用RST进行复位。还要特别注意的是计数器复位指令的放置顺序。在程序的开头，用了一个总开关，不管程序运行到什么地方，都可以使系统停下来，不足之处是，系统停下来之后计数器不能复位，下一次运行时只能

9、从上一次停的地方开始，另外不能忘了MCR N0。（三）、 指令语句0 LD X005 1 OR M10 （X005=电源按钮） （M10=辅助继电器）2 ANI X001 3 ANI T2 （X001=停止） 4 ANI T3 5 ANI T4 6 OUT M10 7 OUT Y000 （M10=辅助继电器） （Y0=电源指示）8 LD M10 9 MC N0 M0 12 LD X000 13 OR Y001 （X000=启动） 14 ANI T1 15 MPS 16 OUT Y1 17 MRD 18 OUT Y2 19 MRD 20 OUT T0 23 MRD K20 24 ANI T0 2

10、5 OUT Y021 26 MPP （Y021=电机正转接触器）27 AND T0 28 MPS 29 ANI T1 30 OUT Y010 （Y010=电机反转接触器）31 MPP 32 OUT T1 K20 35 LD T1 36 AND X002 （X002高电位开关）37 OR M1 38 OUT T2 K29600 41 OUT M1 42 ANI Y007 （Y007=脱水接触器） 43 OUT Y013 44 LD T1 （Y013=高水位指示）45 AND X003 46 OR M2 （X003=中水位选择开关）47 OUT T3 50 OUT M2 K19260 51 ANI

11、 Y007 （Y007=脱水接触器052 OUT Y014 53 LD T1 （ Y014=中水位指示）54 AND X004 55 OR M3 （X004=低水位选择开关）56 OUT T4 59 OUT M3 K4920 60 ANI Y007 （Y007=脱水接触器）61 OUT Y015 62 LD M1 （Y015=低水位指示）63 SET S0 65 LD M2 66 SET S25 68 LD M3 69 SET S30 71 STL S0 72 LDI T6 73 ANI M6 74 ANI C0 75 MPS 76 OUT M5 77 MRD 78 OUT Y017 79 M

12、RD （Y017=标准指示）80 OUT Y003 81 MRD （Y003=进水接触器）82 AND M8013 83 OUT Y004 （Y004=进水指示）84 MRD 85 OUT Y012 （Y012=电机低速接触器）86 MRD 87 ANI T5 88 OUT Y21 89 MRD （Y021=电机正转接触器）90 OUT T5 93 MRD K20 94 AND T5 95 ANI T6 96 OUT Y010 （Y010=电机反转接触器） 97 MRD 98 OUT T6 K40 101 MPP 102 AND T6 103 OUT C0 106 AND C0 K10 107

13、 RST C1 109 LD C0 110 SET S20 112 STL S20 113 LDI T7 114 ANI C1 115 ANI M7 116 ANI C3 117 MPS 118 AND M8013 119 OUT Y022 （Y022=洗涤指示）120 MRD 121 OUT M5 122 MRD 123 OUT Y012 （Y012=电机低速接触器） 124 MRD 125 ANI T19 126 OUT Y21 127 MRD （Y021=电机正转接触器128 OUT T19 131 MRD K50 132 AND T19 133 ANI T7 134 OUT Y10 （

14、Y010=电机反转接触器）135 MRD 136 OUT T7 K100139 MPP 140 AND T7 141 OUT C1 144 AND C1 K10 145 RST C2 147 LD C1 148 SET S21 150 STL S21 151 LDI T9 152 ANI M7 153 ANI C3 154 MPS 155 AND M8013 156 OUT Y022 157 MRD 158 OUT M5 159 MRD 160 OUT Y011 161 MRD （Y011=电机高速接触器）162 ANI T8 163 OUT Y021 （Y021=电机正转接触器）164 MR

15、D 165 OUT T8 K50 168 MRD 169 AND T8 170 OUT Y010 171 MRD （Y010=电机反转接触器）172 OUT T9 175 MRD K100 176 AND T9 177 OUT C2 180 MPP K10 181 AND C2 182 MPS 183 OUT C3 K4 186 MRD 187 ANI C3 188 OUT S20 190 MRD 191 ANI C3 192 RST C1 194 MPP 195 AND C3 196 RST C4 198 RST C5 200 LD C3 201 SET S22 203 STL S22 20

16、4 LDI T11 205 ANI T13 206 ANI C5 207 MPS 208 OUT M5 209 MRD 210 OUT M7 211 MRD 212 ANI C4 213 OUT Y005 214 MRD 215 AND M8013 216 ANI C4 217 OUT Y006 218 MRD219 ANI C4 220 ANI Y011 （Y011=电机高速接触器 221 OUT Y012 222 MRD （Y012=电机低速接触器） 223 ANI T10 224 ANI C4 225 OUT Y021 226 MRD （Y021=电机正转接触器）227 ANI C4 2

17、28 OUT T10 K20 231 MRD 232 AND T10 233 ANI T11 234 ANI C4 235 OUT Y010 236 MRD （Y010=电机反转接触器）237 ANI C4 238 OUT T11 K40 241 MRD 242 AND T11 243 OUT C4 246 MPP K5 247 AND C4 248 ANI T13 249 MPS 250 ANI Y012 251 OUT Y011 (Y011=电机高速接触器)252 MRD 253 ANI T12 254 OUT Y021 255 MRD （Y021=电机正转接触器）256 OUT M5 2

18、57 MRD 258 OUT M7 259 MRD 260 OUT T12 263 MRD K20 264 AND T12 265 ANI T13 266 OUT Y010 （Y010=电机反转接触器）267 MRD 268 RST C3 270 MRD 271 OUT T13 K40 274 MPP 275 AND T13 276 OUT C5 279 LD C5 K5 280 SET S23 282 STL S32 283 LDI M5 284 ANI M6 285 MPS 286 OUT Y007 287 MRD （Y007=脱水接触器） 288 AND M8013 289 OUT Y0

19、20 （Y020=脱水指示灯）290 MRD 291 OUT Y012 （Y012=电机低速接触器）292 MRD 293 OUT T14 K50 296 MRD 297 ANI T14 298 OUT Y021 299 MRD （Y021=电机正转接触器）300 AND T14 301 ANI T15 302 OUT Y010 303 MRD （Y010=电机反转接触器） 304 OUT T15 307 MPP K100 308 AND T15 309 MPS 310 ANI C6 311 OUT S0 313 MRD 314 OUT C6 317 MPP K6 318 ANI C6 319

20、 RST C0 321 LD C6 322 SET S24 324 STL S24 325 OUT M6 326 OUT T16 K30 329 OUT T17 332 LDI T17 K60 333 OUT Y011 334 LDI T16 335 OUT Y021 336 LD T16 337 ANI T17 338 OUT Y010 339 LD T17 （Y010=电机反转接触器） 340 MPS 341 ANI T18 342 OUT Y016 343 MRD （Y016=蜂鸣指示灯）344 OUT T18 347 MPP K100 348 RST C6 350 STL S25 35

21、1 LDI T6 352 ANI M6 353 ANI C0 354 MPS 355 OUT M5 356 MRD 357 OUT Y017 （Y017=标准指示灯）358 MRD 359 OUT Y003 （Y003=进水接触器）360 MRD 361 AND M8013 362 OUT Y004 363 MRD （Y004=进水指示灯）364 OUT Y012 365 MRD （Y012=电机低速接触器）366 ANI T5 367 OUT Y021 （Y021=电机正转接触器）368 MRD 369 OUT T5 K20 372 MRD 373 AND T5 374 ANI T6 375

22、 OUT Y010 （Y010=电机反转接触器）376 MRD 377 OUT T6 K40 380 MPP 381 AND T6 382 OUT C0 385 AND C0 K7 386 RST C1 388 LD C0 389 SET S26 391 STL S26 392 LDI T7 393 ANI C1 394 ANI M7 395 ANI C3 396 MPS 397 AND M8013 398 OUT Y022 （Y022=洗涤指示灯）399 MRD 400 OUT M5 401 MRD 402 OUT Y012 （Y012=电机低速接触器）403 MRD 404 ANI T19 405 OUT Y021 406 MRD 407 OUT T19 410 MRD K50 411 AND T19 412 ANI T7 413 OUT Y010 （Y010=电机反转接触器）414 MRD 415 OUT T7 K100 418 MPP 419 AND T7 420 OUT C1 423 AND C1 K7 424 RST C2 426 LD C1 427 SET S27 429 STL 430 LDI T9 43